Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 235

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

новка плашек имеет преимущество перед радиальной в связи с тем, что плашки работают более продолжительное время и выдер­ живают больше переточек. Плашки в головке должны занимать вполне определенное положение, так как направление ниток одной плашки является продолжением по винтовой линии соответствую­ щих ниток другой плашки, и какие-либо перестановки здесь совершенно недопустимы.

Рис.

204.

Резьбонакатные плашки:

/ — э к с ц е н т р и к о в ы е

ш е й к и ;

2

игольчатые

п о д ш и п н и к и ; 3 —

р е з ь б о н а к а т н ы е р о л и к и ;

4 — з а т я ж н ы е винты;

5 — р е г у л и р о в о ч н ы е

 

 

винты;

6

к о р п у с

 

На рис. 203, а показаны радиальные, а на рис. 203, б — тан­ генциальные плашки. Углы приемного конуса ср такие же, как и у круглых плашек. Тангенциальная плашка перетачивается по плоскости АВ, а радиальная — по длине приемного конуса. Последнее обстоятельство является неблагоприятным для радиаль­ ных плашек, так как не обеспечивает должной остроты режущей кромки по всему профилю резьбы.

Необходимо отметить, что все чаще получают применение резьбонакатные плашки, обеспечивающие более высокую произ­ водительность (рис. 204).

80. К Р У Т Я Щ И Й МОМЕНТ ПРИ РАБОТЕ М Е Т Ч И К А М И И П Л А Ш К А М И

Сопротивление резанию при работе метчиком или плашкой определяется величиной крутящего момента и характеризует ре­ жущие свойства инструмента. На рис. 205, а показана схема работы метчика. Каждый зуб снимает стружку при постоянной площади среза за все время прохода метчика сквозь нарезаемое отверстие. Очевидно, при нарезании гайки крутящий момент М изменяется в соответствии с изменением площади среза, снимае-

346


мого всеми работающими зубьями 1—4. В случае, если в нарезае­ мом материале находится вся заборная часть метчика, сумма площадей среза, снимаемых отдельными зубьями, равна площади полного профиля'нарезки, как это показано на рис. 205, б. Д л я треугольной резьбы

 

 

 

/ = | -

мм2 ,

 

 

(227)

где s — шаг нарезки в мм; t — глубина

нарезки в мм.

 

Тогда касательная

сила резания Pz

= р, f,

где р

удельная

сила резания в кгс/мм2 , и крутящий момент

 

 

М = Ргг

=

р/ (-g- - ^ )

кгс-мм.

(228)

-Здесь г = I —

g-j

расстояние

центра

тяжести

полного

профиля нарезки

от оси метчика

с наружным

диаметром d.

Если одна и та же гайка нарезается последовательно тремя метчиками набора, то рекомендуется метчики проектировать так, чтобы крутящие моменты, приложенные к каждому метчику и в сумме равные общему крутящему моменту М, имели бы следую­

щее

соотношение:

 

 

 

 

М = Мх (60ч-70%)

+ М 2

(20+30%) +

 

 

+ Af8 (10-s-15%).

Для

крупных резьб рекомендуется

соотношение Мг : М2 :

: Ма

=

85 : 10 : 5.

изменяться при нарезании гаек

Очевидно, величина М должна

различных длин. По мере того как вступают в работу новые зубья, М растет соответственно увеличению / вплоть до момента, когда метчик начинает выходить из гайки. На рис. 206 показаны кривые изменения величины М при нарезании гаек различных

длин от V 8

1-L до

l l t где lx

— длина заборной

части метчика.

Крутящий -момент

достигает

своей наибольшей

величины

М т а х

(кривая ОВ),

когда

вся заборная часть находится в нарезаемом

материале;

остается

постоянным некоторое время и затем падает

по кривой

CD у но обратно расположенной под углом а 0 . Это

зна­

чит, что

крутящий момент должен уменьшаться в такой же сте­

пени, в

какой

он увеличивался

с начала

нарезания.

Угол а 0

является

мерой

изменения М.

Кривые 1,

2, 3, 4, 5

выражают

закономерность изменения М при нарезании гаек длиной соот­ ветственно Ч5 1и 2/5 /1( 3/5 1Ъ Чь 1Ъ l v

Имея подобную кривую изменения крутящего момента при нарезании глубоких отверстий, когда он достигает своего макси­ мального значения Мтах, можно определить Мъ М2 и т. д., получающиеся при нарезании коротких гаек.

На величину крутящего момента при нарезании резьбы мет­ чиком значительно влияет диаметр последнего и подача s (шаг

347


резьбы). Так, по данным отечественных исследователей, рекомен­ дуется общая формула

 

M = C „ d W « .

 

 

 

м

 

Например, для

стали а в

= 75 кгс/мм2 М =

2,5rf2 s1 , 5 . Значе­

ния постоянных С м

зависят

от обрабатываемого

материала, рода

резьбонарезного инструмента и смазочно-охлаждающей жидкости.

С улучшением чистоты поверхности резьбы инструмента умень­

шается трение и снижается

величина М. По

этой же причине

уменьшается М при пользовании смазкой. Например, по опытным

данным, при резании гаечным метчиком

уменьшение крутящего

момента в среднем

составляло:

 

 

С м а з к а

У м е н ь ш е н и е М в %

5-процентная

эмульсия . . .

25

10-процентная

эмульсия . . .

30

Веретенное

масло

36

Осерненное

минеральное масло

45

Сурепное масло

50

Крутящий момент уменьшается у метчика с уменьшением числа канавок и увеличением переднего угла и возрастает по мере за­ тупления инструмента. Крутящий момент заметно увеличивается, если зазор между диаметром отверстия и внутренним диаметром метчика меньше 0,1—0,2 мм. По понятным причинам боковая затыловка зубьев метчика сильно снижает крутящий момент.

С увеличением угла заборного конуса сила подачи Рх неиз­ менно растет, но остается совершенно ничтожной по величине и потому практически не принимается во внимание.

81. СТОЙКОСТЬ МЕТЧИКОВ , П Л А Ш Е К

ИСКОРОСТИ Р Е З А Н И Я

Вопросы эксплуатации сложного резьбонарезного инструмента еще не изучены в достаточной степени и при освещении их при­ ходится пользоваться результатами отдельных исследований и

опытом рабочих-передовиков. Относительная стойкость

здесь

так же, как и для других инструментов, зависит от принятого

кри­

терия затупления. В качестве критерия затупления метчика и плашки обычно принимаются легкий износ по задней поверхности пера и подгорание резьбы метчика, что приводит к ухудшению чистоты нарезки. Допускаемая величина фаски износа колеблется примерно до 0,8 мм и зависит от диаметра, а также типа плашки и метчика (увеличивается для резьбонарезных головок и больших

диаметров). Поэтому показатель относительной стойкости —

в формуле Т = —получается весьма низким ( — = 1 — 2

V

349



За норму стойкости принимается достаточно большой период вре­ мени работы инструмента до затупления Т = бО-г-120 мин, что ведет к заниженным скоростям резания. Рекомендуется период стойкости резьбонарезных инструментов определять по форму­ лам, учитывающим род инструмента, количество нарезанных дета­ лей и других параметров.

При нарезании резьбы в труднообрабатываемых сталях и

сплавах

период

стойкости

значительно

уменьшают, выра­

жая его

или во

времени

(20 мин), или

числом нарезанных

отверстий.

 

 

 

 

Но даже при сниженном периоде'стойкости метчиков скорости резания здесь невысокие. Например, для быстрорежущего мет­

чика Р18 с диаметрами d = 8ч-20

мм скорости нарезания

резьбы

в стали

1Х18Н9Т при сквозных отверстиях колебались в пределах

v = 7,5ч-23 м/мин,

а

при

глухих

отверстиях

соответственно

v — 6ч-15 м/мин. Еще

меньшие

скорости рекомендуются

при

обработке сталей

Х23Н18, ЭИ654, ЭИ437, ЭМ481 и т. п. (v =

2 ч-

ч-5 м/мин.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыт показал, что при нарезании

резьбы в закаленных

сталях

метчики из стали Р9КЮ имели 3,

 

4-кратную стойкость

сравни­

тельно

с метчиками

из Р18.

 

 

 

 

 

 

Как

правило,

скорости

резания

рекомендуется увеличивать

с возрастанием диаметра резьбы

и

уменьшением

шага.

Однако

практика нередко показывает обратную закономерность; можно предположить, что в некоторых случаях при работе крупными метчиками, когда имеют место большие крутящие моменты, недо­ статочная жесткость системы СПИД вынуждала снижать скорость резания. Вероятно, этим же можно объяснить, что при нарезании резьбы в сером и ковком чугунах скорости резания метчиками можно повысить на 50—75% в сравнении с легированными ста­ лями (0 = 65ч-80 кгс/мм2 ).

Стойкость метчиков и допускаемая ими скорость резания может значительно колебаться и в зависимости от ряда других факторов, например от рода смазки. В литературе отмечаются случаи, когда в результате удачного подбора смазочно-охлаждающей жидкости стойкость метчика увеличивалась в сотни раз. Для каждого обра­ батываемого материала при нарезании резьбы рекомендуется отдельная смазка. Например, в жаропрочных сталях успешно нарезается резьба при применении смеси 60% сульфофрезола с ке­ росином (—20%) и олеиновой кислотой (~15%). Тяжелые масла рекомендуются для малых скоростей и легкие масла — для высо­ ких. Не надо забывать, что многие масла могут работать короткое время (особенно ссерной основой),.и потому необходима их частая смена. Способ подвода охлаждающей жидкости также имеет зна­ чение: при горизонтальном положении метчика стружка лучше вымывается, что способствует повышению стойкости инстру­ мента. В литературе отмечается резкое повышение стойкости (—10 раз) при сульфитировании инструмента в смесях, содержа­

л о